DE1182743B - Anode fuer eine Hochdruckentladungslampe, insbesondere fuer eine Edelgas-Hochdruckentladungslampe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H Ol j

Deutsche Kl.: 2If-82/03

Nummer: 1182 743

Aktenzeichen: P 28207 VIII c/21 f

Anmeldetag: 10. November 1961

Auslegetag: 3. Dezember 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anode für eine Hochdruckentladungslampe, insbesondere für eine Edelgas-Hochdruckentladungslampe, aus einem Wolframkörper, der durch die Entladung aufgeheizt wird. Dieser Wolframkörper ist auf einem vorzugsweise aus Wolfram bestehenden Stromzuführungsstab in beliebiger Weise, z.B. durch Aufpressen, Aufschrumpfen oder Aufschweißen, befestigt, während dessen Mantelfläche mit ringartigen oder gewindeartigen, 1 bis 3 mm tiefen Kühlriefen versehen ist, deren Seitenkanten Winkel von etwa 90° bilden.

Verständlicherweise ist es erwünscht, die Größe der Anode entsprechend den Abmessungen des Entladungskolbens möglichst klein zu halten.. Es war bekannt, zu diesem Zweck bei Edelgas-Hochdruckentladungslampen die aus einem Sinterkörper bestehende Wolframanode mit ringartigen Kühlriefen zu versehen. Hierbei war es nachteilig, daß Sinterkörper unter ungünstigen Umständen auch, nach gründlicher Glühung im Vakuum während des Betriebes absorbierte Gase abgeben, die dann zu einer raschen Zerstörung der Elektroden führen.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden ,und dennoch eine bessere Wärmeabführung von der Anode zu ermöglichen, ist bei einer Anode für. eine Hochdruckentladungslampe gemäß der Erfindung der Wolframkörper gehämmert, während gleichzeitig die geriefte Anodenmantelfläche eine strahlungssteigernde aufgesinterte Metallschicht aufweist. Da ein gehämmerter Wolframkörper infolge seiner höheren Dichte eine größere Wärmeleitfähigkeit besitzt, kann die Anode höher belastet oder in ihren Abmessungen kleiner ausgeführt werden. Die strahlungssteigernde Schicht kann zweckmäßig aus einer aufgesinterten Wolframpulverschicht oder Tantalkarbidsehicht hergestellt sein. Als vorteilhaft hat sich ein Tantalkarbid erwiesen, das aus einer Mischung von Tantal und Graphit gebildet ist, wobei ein Verhältnis von Ta: C etwa wie 20 : 1 bis 40 :1 gewählt ist. Der stxahlungssteigernden Schicht bzw. dem Vorprodukt kann auch bis 10%, vorzugsweise weniger als 1% Nickelpulver und eine beliebige Menge Wolframpulverbeigemischt sein.

Das Aufbringen der strahlungssteigernden Schichten auf den Mantelflächen der Anode erfolgt zweckmäßig in folgender Weise. Nach gründlicher Reinigung und Vorglühung der Anode wird zwecks Verschweißen» der Anode mit dem Kerndraht und zwecks Vakuumreinigung vor dem Aufbringen der strahlungssteigernden Schicht die bereits montierte Anode zweckmäßigerweise durch Hochfrequenzglühung auf eine Temperatur von über 1800 ⁰C, vorAnode für eine Hochdruckentladungslampe,
insbesondere für eine Edelgas-Hochdruckentladungslampe

Anmelder:

Patent-Treuhand-Gesellschaft
für elektrische Glühlampen m. b. H.,
München 2, Windenmacherstr. 6

Als Erfinder benannt:

Richard Arndt, Berlin-Friedenau

zugsweise von 2000 bis 2400 ⁰C gebracht und einige Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Die Pulvermischung wird in einer Suspension von Butylazetat mit 5% Zellulosebinder auf- die entsprechenden Mantelflächen aufgetragen. Danach erfolgt die Reinigung und gleichzeitige Aufsinterung der aufgetragenen Schicht durch Hochfrequenzglühung wiederum auf etwa 2000 bis 2400 ⁰C, unter einem Vakuum von <; 10-* Torr.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Hochdruckentladungslampe ,gemäß der Erfindung veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt eine Hochdrucklampe in etwa natürlicher Größe;

F i g. 2 stellt eine Anode in .vergrößertem Maßstab dar.

In dem Entladungsrohrkolben 1 der Hochdrucklampe, der vorzugsweise aus .Quarz besteht, sind die Anode 2 und die Kathode 3 angeordnet. Diese bestehen aus einem dicht gehämmerten Wolframkörper, der bei der Anode an seinem «zweckmäßig zylindrischen Umfang kreisartige Küblriefen 9 besitzt, deren Seitenkanten in Winkeln β von etwa 90° zueinander stehen, während ihr Abstand # etwa 2 mm beträgt. Dadurch ergibt sich im Ausführungsbeispiel für eine Xenon-Hochdrucklampe ohne künstliche Kühlung mit einer Leistung von 2500 W eine Riefentiefe von etwa 2 mm. Die Riefen 9 weisen zwecks besserer Wärmeabgabe eine Schicht aus einer Mischung von Tantal und Graphit auf, die bei etwa 2000 bis 2400 ⁰C aufgesintert ist. Der vordere Teil 10 der Anode, auf welchen der Enüadungsbogen auftrifft, ist kegelstumpfförmig gestaltet, wobei die Mantellinien in einer Achsenschnittebene einen Winkel γ von etwa 90° miteinander bilden und die Stirnfront 11 abgeflacht ist. Am rückwärtigen Teil der Anode ist diese

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ebenfalls kegelstumpfförmig, jedoch mit einem Winkel δ von etwa 100° der Mantellinien gegeneinander und ebenfalls mit einer Stimfrontabflachung 13 ausgebildet. Dieser Teil weist eine Bohrung 14 auf, in der der Stromzuführungsstab 15 befestigt ist. Die Stromzuführungsstäbe 8 bzw. 15 sind in dem Fuß 16 für die Kathode bzw. Fuß 17 für die Anode druckdicht eingeschmolzen. Die Sockel 18 (nur für die Anode dargestellt) dienen der Halterung der Lampe und dem Anschluß der Stromzuführungen an die Zünd- und Betriebseinrichtungen der Hochdrucklampe. Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Kathode ist eine vorteilhafte Ausbildung derselben. Sie kann auch eine andere passende Formgebung aufweisen.

Durch die Ausbildung der Anode als verdichteter Wolframkörper wird eine Gasabgabe während des Betriebes weitgehend reduziert. Die Betriebstemperatur der Anodenspitze liegt um etwa 80 ⁰C bis 140⁰C niedriger als bei den bekannten Anoden, deren Masse um etwa 15 % größer ist. Die Anwendung der Tantalkarbidschichten übt außerdem eine Getterwirkung aus, die das Lebensdauerverhalten der Lampe weiter verbessert.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Anode für eine Hochdruckentladungslampe, insbesondere für eine Edelgas-Hochdruckentladungslampe, aus einem Wolframkörper, der durch die Entladung aufgeheizt wird, auf einem Stromzuführungsstab in beliebiger Weise befestigt ist und dessen Mantelfläche mit ringartigen oder gewindeartigen, 1 bis 3 mm tiefen Kühlriefen versehen ist, deren Seitenkanten Winkel von etwa 90° bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wolframkörper gehämmert ist und die geriefte Anodenmantelfläche eine strahlungssteigernde aufgesinterte Metallschicht aufweist.

2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungssteigernde Oberfläche aus einer aufgesinterten Tantalkarbidschicht besteht.

3. Anode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tantalkarbidschicht aus einer Mischung von Tantal und Graphit gebildet ist.

4. Anode nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von Ta: C sich wie etwa 20 :1 bis 40 :1 verhält.

5. Anode nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der strahlungssteigernden Schicht bis 10%, vorzugsweise weniger als l⁰/» Nickelpulver beigemischt ist.

6. Anode nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der strahlungssteigernden Schicht Wolframpulver beigemischt ist.

7. Anode nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungssteigernde Schicht aus einem in einem Bindemittel aufgeschlämmten Pulver bzw. einer Pulvermischung aus einem oder mehreren der Elemente Wolfram, Tantal, Karbid, Nickel hergestellt ist, wobei diese Aufschlämmung auf die entsprechenden Mantelflächen der Anode aufgetragen und im Vakuum bei Temperaturen über 1800 ⁰C, vorzugsweise 2000 bis 2400 ⁰C aufgesintert ist.

8. Anode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung aus einer Suspension von Butylazetat mit etwa 5% Zellulosebinder und dem Pulver bzw. der Pulvermischung besteht.

9. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungssteigernden Mantelflächen aus einer aufgesinterten Wolframpulverschicht bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Kinotechnik, 1960, Nr. 11, S. 340, Bild 5.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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